電力變壓器套管末屏接地典型故障及其處理摘要：近幾年，隨著用電負荷的增加，套管故障逐漸增多。高壓套管是變壓器組件中較容易發生故障的部件。倘若套管存在缺陷或故障，將直接危及變壓器的安全穩定運行及供電可靠性。其中末屏接地不良是影響套管正常運行的根源。基于此，本文主要對電力變壓器套管末屏接地典型故障及其處理進行分析探討。關鍵詞：電力變壓器；套管末屏；接地典型故障；處理1、前言高壓套管是電網內重要的電氣設備，它能使帶有高電壓和強大電流的導線安全地穿過接地墻壁、箱壁和金屬外殼，與其他高壓電氣設備相連接，其不但是引線對地的絕緣，而且還擔負著固定引線的作用。從變壓器高壓套管故障分析中看出，在高壓套管故障中，末屏接地不良通常是引發套管不正常運行的多發誘因的重點。2、電力變壓器套管末屏接地分析高壓電容式套管是套管中較常用的一種。電容式套管由電容芯子、末屏、瓷套、金屬附件和導體構成。套管的電容芯子由多層相互絕緣的鋁箔層組成，稱為電容屏，能有效改善內部電場分布，提高絕緣材料利用率。電容屏數目越多，絕緣中電場分布越均勻，其中靠近高壓導電部分的第一個屏為零屏，它與一次導電部分相聯，最外一層屏稱為末屏，通過末屏接地裝置引出接地，整個電容屏全部浸在絕緣油中。在電網內運行時，末屏須可靠接地，這樣才能使外絕緣的瓷套表面的電場受內部電容芯子的均壓作用而分布均勻，也起到保護電容芯子的作用，從而提高了套管的電氣絕緣性能。通過末屏可以測量其電容屏的電容量和介損，從而判斷電容屏的絕緣狀況，掌握絕緣性能，因此末屏接地裝置的引出端子也稱為測量端子。通過末屏測量端子能有效地發現主末屏絕緣受潮、絕緣油劣化、電容屏間開路或短路等缺陷，如運行中末屏開路，將出現高電壓，極易導致設備損壞。變壓器電容式套管末屏接地方式，可分為外露連接式（外置式）、金屬外罩封閉式（內置式）和常接地式（靠彈簧壓力末端長期接地，試驗時用專用工具把末端接地點斷開）3、電力變壓器套管末屏接地典型故障及其處理常接地結構特點分析對于常接地結構接地方式的末屏，試驗時應先將護蓋套打開，然后將接地套壓下，取一金屬銷插入引線柱的準4小孔中，再松開壓下的接地套，接地套在彈簧作用下回彈直至金屬銷位置。此時引線柱和接地法蘭斷開，末屏引線柱不接地，這時可對引線柱連接測試線進行試驗。這種接地方式的優點是能夠自動接地，避免工作人員疏忽造成末屏未接地。缺點是彈簧力減少時或接地套與引線柱間有卡澀時，接地套不能隨彈簧完全彈出，造成末屏不能可靠接地。實例一在110kV鳳凰變電站#2主變套管預試工作中，試驗時試驗人員發現異常狀況110kV高壓側A相套管末屏的護蓋套無法擰開，導致不能進行末屏絕緣、套管介質損耗角正切值tan6及電容量測量試驗。110kV鳳凰變電站#2主變A相套管型號為BRDLW1-126/630-3，額定電壓126kV，額定電流630A，油號10GBX。投入運行以來，運行、試驗正常。高壓套管末屏異常現場分析及處理該套管末屏采用常接地結構接地方式。正常情況下試驗人員可徒手用力即可把護套蓋旋轉擰開，斷開其與接地法蘭的連接面，露出接地套和引線柱。而當時試驗現場工作人員即使采用大力鉗強行退出也無法轉動護套蓋，后來上報缺陷，申請檢修處理。檢修人員經過現場研究討論初步確定護套蓋不能正常開啟的原因可能是由于安裝時擰入位置不正造成螺紋滑牙亂扣現象，致蓋子無法擰開。檢修工作人員用加長型管子鉗強行將套管末屏護套蓋打開。通過對拆下的護套蓋和接地套內部檢查，發現護套蓋內部有大量的氧化物，存在火花放電痕跡；接地套里面和表面有大量的綠銅氧化物，已經有嚴重的氧化腐蝕現象。現場用搖表測量末屏的絕緣電阻值為3MQ現場用細砂紙對接地套上附著的綠銅氧化層進行充分打磨處理，但是由于氧化嚴重，無法將接地套與引線柱分開，因此沒有進行套管介損及電容量試驗。通過上述現象初步分析判斷導致本次110kV高壓套管末屏異常缺陷的原因可能有：①末屏護套蓋在安裝過程中擰入時，稍有位置不正極易造成螺紋滑牙亂扣現象，蓋子沒有完全擰入，導致蓋子與末屏之間的密封破壞，長時間運行進水受潮造成套管末屏接地套氧化，造成接地不良。②正常情況下末屏接地套和引線柱與接地法蘭應該是可靠連接并接地，但由于彈簧材質、制造工藝或檢修試驗中反復操作等外界因素使壓力彈簧狀態疲勞導致其壓力不足、接地套與接地法蘭接觸不良、接地套與引出線接觸面粗糙配合不良等均可能引起末屏接地不良造成的放電缺陷。鑒于放電部位處于末屏裝置引出線末端，沒有波及到變壓器主套管內部絕緣拆卸時臟油在末屏裝置基座內（末屏裝置是傾斜向下的），所以不存在臟油進入主套管內的可能性。變壓器廠家專業人員建議更換成套末屏裝置。更換新的末屏裝置后，確保末屏壓力彈簧狀態良好其壓力足夠、接地套與接地法蘭接觸良好、接地套與引出線接觸面配合良好且動作靈活。對末屏套管進行試驗，各參數符合標準要求，試驗結束末屏接地套恢復原有狀態后用萬用表檢查，末屏接地良好才蓋好護套蓋。技術建議針對變壓器高壓套管末屏在運行、試驗及消缺處理過程中暴露的一些問題，建議做好以下幾點工作，可以預防末屏引發變壓器高壓套管發生故障：工藝改進要求廠家把好產品質量關，加強改進末屏壓力彈簧的工藝，使末屏在長期運行中能夠保持彈簧彈力性能的穩定性，確保末屏接地良好。設備技術資料要求廠家提供盡可能詳細的設備技術資料，特別應該索要變壓器高壓套管運行維護和試驗操作注意事項，防止因不了解設備結構原理和操作不當導致事故隱患。例如，禁止在銷子插入引線柱銷孔后轉動，因為轉動插入引線柱銷孔的銷釘有可能使緊固螺栓松動，造成密封墊密封不良而滲油；在試驗時應選用合適的銷釘，防止造成銷孔損傷，導致接地套不能復位，而造成末屏接觸不良，成為引發末屏故障的誘因。加強設備檢查維護利用停電機會，檢查末屏接地情況。對通過外部金屬連片或接地金屬軟線接地的末屏，保證連接片或連接線沒有斷線且接地良好；對通過接地蓋、接地冒接地的末屏要測量末屏接地引出的尺寸和接地蓋冒內的深度，看能否保證可靠接觸；對常接地結構接地的末屏，要保證末屏壓力彈簧狀態良好其壓力足夠、接地套與接地法蘭接觸良好、接地套與引出線接觸面配合良好且動作靈活，并用萬用表進行測量，以確保末屏接地良好，防止末屏接地不良造成運行中產生懸浮電位而發生放電。3.4.4加強套管的定期檢查試驗(1)定期紅外測溫檢查通過對變壓器套管末屏部分進行紅外測溫檢查，以便及時發現和消除末屏接觸不良導致的過熱問題。(2)定期預試利用絕緣電阻值測量，檢查套管末屏是否有絕緣受潮、絕緣不良缺陷；利用套管的介質損耗tg6和電容量值檢查套管末屏內部引出線是否有斷線。利用局部放電試驗也可以間接檢查套管接地是否可靠。4、結語綜上所述，套管末屏接地是否良好，直接影響變壓器安全可靠運行，應引起高度重視。制造廠家應提高產品制造工藝和質量；運維單位應開展紅外測溫巡檢盡早發現套管異常狀態，結合技改大修對